CN101337784A - 一种建筑砂浆及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种用于建筑物砌筑、抹灰、地面的建筑用砂浆及其制备方法。一种建筑砂浆，其特征在于它由干物料和水搅拌混合而成，干物料与水的重量比为1∶0.03～0.35；干物料由石英砂、石灰石粉、工业废渣粉、石膏粉、矿物掺合料和化学外加剂原料制备而成，各原料所占干物料重量百分数为：石英砂60％～80％、石灰石粉7％～30％、工业废渣粉1％～20％、石膏粉0.1％～4％、矿物掺合料0.1％～8％、化学外加剂0％～0.1％；所述的外加剂为：塑化剂、稠化剂中的任意一种或二种的混合，二种的混合时为任意配比。本发明具有成本低、强度高、能耗少的特点，该方法易操作。

Description

一种建筑砂浆及其制备方法
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种用于建筑物砌筑、抹灰、地面的建筑用砂浆及其制备方法。
背景技术
砂浆作为一种建筑材料，已有上千年的历史，至19世纪末，砂浆的主要胶结料仍然是熟石灰。水泥的出现，取代了熟石灰，成为砂浆生产的主要胶结料。目前，建筑砂浆的水泥用量占整个建筑工程水泥用量的25％～35％，通常都是使用32.5强度等级的水泥配制建筑砂浆，为了保证砂浆的和易性，水泥的用量往往比较大，通常造成浪费，不利于节能降耗和降低成本。此外，由于目前砂浆的生产方式一直是在施工现场拌制。往往因计量控制不准而造成质量波动，污染环境，劳动强度大、生产效率低，影响工程进度，并影响建筑功能造成事故隐患。
发明内容
本发明的目的在于提供一种成本低、强度高的建筑砂浆及其制备方法，该方法工艺简单。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种建筑砂浆，其特征在于它由干物料和水搅拌混合而成，干物料与水的重量比为1∶0.03～0.35；
干物料由石英砂、石灰石粉、工业废渣粉、石膏粉、矿物掺合料和化学外加剂原料制备而成，各原料所占干物料重量百分数为：石英砂60％～80％、石灰石粉7％～30％、工业废渣粉1％～20％、石膏粉0.1％～4％、矿物掺合料0.1％～8％、化学外加剂0％～0.1％；所述的外加剂为：塑化剂、稠化剂中的任意一种或二种的混合，二种的混合时为任意配比。
所述的石英砂为天然石英砂或人工石英砂，石英砂的最大粒径通过2.5mm筛孔。
所述的石灰石粉为：以碳酸钙(CaCO3)为主要成分的天然石灰石经粉磨而得到的粉体，其比表面积大于280m2/kg。
所述的工业废渣粉可用矿渣粉、粉煤灰或钢渣粉。矿渣粉为：粒化高炉矿渣经干燥、粉磨(或添加少量石膏一起粉磨，石膏的加入量为高炉矿渣质量的2％～8％)成粉体，比表面积大于280m2/kg。粉煤灰为：从煤粉炉烟道气体中收集而得到的粉末。钢渣粉为：炼钢炉排出的废渣经破碎、粉磨成粉体，比表面积大于280m2/kg。
所述的石膏粉是以硫酸钙(CaSO4)为主要成分的硬石膏、二水石膏、半水石膏或化工石膏(磷石膏、氟石膏或盐石膏)，经破碎或烘干并粉磨而成的粉体，其比表面积大于280m2/kg。
所述的矿物掺合料为：石灰粉(主要成分CaO，包含化工石灰粉)、氢氧化钙(Ca(OH)2)、水泥中的任意一种或任意二种以上(含任意二种)的混合，任意二种以上的混合时为任意配比。
塑化剂为木质素黄酸钙、改性松香皂、聚乙稀醇、羟甲基纤维素、聚醋酸乙烯脂或商品塑化剂。稠化剂为甲基纤维素醚或商品稠化剂。
所述的化学外加剂所占干物料重量百分数最佳为：0.01％～0.9％。
上述一种建筑砂浆的制备方法，其特征在于它包括如下步骤：
1)按各原料所占重量百分数为：石英砂60％～80％、石灰石粉7％～30％、工业废渣粉1％～20％、石膏粉0.1％～4％、矿物掺合料0.1％～8％、化学外加剂0％～0.1％，选取石英砂、石灰石粉、工业废渣粉、石膏粉、矿物掺合料和化学外加剂原料，备用；所述的外加剂为：塑化剂、稠化剂中的任意一种或二种的混合，二种的混合时为任意配比；
2)按干物料与水的重量比为1∶0.03～0.35，选取干物料和水，干物料为石英砂、石灰石粉、工业废渣粉、石膏粉、矿物掺合料和化学外加剂；采用下述二种方法之一制备建筑砂浆：①将干物料加水搅拌均匀，得建筑砂浆；②将干物料混合均匀后再加水搅拌，得建筑砂浆。
石英砂在砂浆中主要起到骨料的作用；石灰石粉、工业废渣粉、石膏粉、矿物掺合料混合后具有水硬性，有一定的胶结作用，可代替水泥，形成砂浆的强度，同时可降低砂浆的分层度和提高砂浆的保水性；塑化剂的加入可改善建筑砂浆的和易性。稠化剂的加入可明显提高建筑砂浆的保水性，增加稠度和黏度。
利用天然廉价资源石灰石作为主要原料，与矿渣、粉煤灰、火山灰相比，因其储存量大，资源分布广，价格低廉，运输方便，不用烘干，对降低建筑砂浆的成本具有更大的经济价值。石灰石粉本身没有水硬性，不会凝结硬化，但是，将石灰石粉与工业废渣粉按一定比例混合(即本发明公开的比例)，并配入一定的碱性激发剂和硫酸盐激发剂后(即本发明公开的比例)，可以让两者产生化学反应。实验表明，在其混合物中的石灰石颗粒表面形成了大量针状的水化碳铝酸钙矿物，并使其混合物具备了水硬性，产生了较高的强度。用其制成的水硬性胶凝材料，凝结时间正常，安定性合格，保水率高，既有一定的早期强度，又有相当高的后期强度。因此，可用于配制建筑砂浆。与现有商品砂浆相比，本发明具有如下有益效果：
1、用石灰石粉、工业废渣粉、石膏粉和矿物掺合料混合后所得到的粉体，具有水硬性，可取代水泥用于配制建筑砂浆。石灰石不需煅烧，可节省大量煤耗和减少二氧化碳排放，能耗少，有利于“节能减排”，保护环境。
2、用石灰石粉、工业废渣粉、石膏粉和矿物掺合料混合后所得到的粉体，代替水泥，成本低，可提高在砂浆的掺量，既可改善砂浆的和易性，又具有较高的强度。
3、外加剂均为市售产品，便于采购。
4、原料来源广，产品成本低廉，便于市场推广。
5、该方法工艺简单、易操作。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
实施例1：
按各原料所占重量百分数为：石英砂(中砂，通过5mm筛孔)79.99％，石灰石粉(比表面积856m2/kg)12.00％，矿渣粉(比表面积356m2/kg)5.60％，磷石膏粉(比表面积978m2/kg)1.00％，普通水泥(P.O42.5等级，比表面积342m2/kg)1.40％，甲基纤维素醚0.01％；将石英砂、石灰石粉、矿渣粉、磷石膏粉、普通水泥和甲基纤维素醚搅拌均匀制成干物料；再按干物料与水的重量比为1∶0.12，选取干物料和水，将干物料加水搅拌均匀，得建筑砂浆(干拌砌筑砂浆)。然后按JGJ70-1990《建筑砂浆基本性能试验方法》进行检验，结果如表1所示，可见各项技术指标均符合DGJ32/J13-2005预拌砂浆技术规程的要求。
表1技术性能(标准依据：DGJ32/J13-2005)
Figure A20081004881200051
实施例2：
按各原料所占重量百分数为：石英砂(中砂，通过2.5mm筛孔)76.68％，石灰石粉(比表面积856m2/kg)13.95％，矿渣粉(比表面积356m2/kg)6.51％，磷石膏粉(比表面积978m2/kg)1.16％，普通水泥(P.O42.5等级，比表面积342m2/kg)1.63％，木质素黄酸钙0.05％，甲基纤维素醚0.02％；将石英砂、石灰石粉、矿渣粉、磷石膏粉、普通水泥、木质素黄酸钙和甲基纤维素醚搅拌均匀制成干物料；再按干物料与水的重量比为1∶0.12，选取干物料和水，将干物料加水搅拌均匀，得建筑砂浆(干拌抹灰砂浆)。然后按JGJ70-1990《建筑砂浆基本性能试验方法》和JGJ/T136-2001《贯入法检测砌筑砂浆抗压强度技术规程》进行检验，结果如表2所示，可见各项技术指标均符合DGJ32/J13-2005预拌砂浆技术规程的要求。
表2.技术性能(标准依据：DGJ32/J13-2005)
Figure A20081004881200052
实施例3：
按各原料所占重量百分数为：石英砂(中砂，通过5mm筛孔)66.60％，石灰石粉(比表面积856m2/kg)20.00％，矿渣粉(比表面积356m2/kg)9.33％，磷石膏粉(比表面积978m2/kg)1.67％，普通水泥(P.O42.5等级，比表面积342m2/kg)2.33％，木质素黄酸钙0.05％，基纤维素醚0.02％；将石英砂、石灰石粉、矿渣粉、磷石膏粉、普通水泥、木质素黄酸钙和基纤维素醚搅拌均匀制成干物料；再按干物料与水的重量比为1∶0.12，选取干物料和水，将干物料加水搅拌均匀，得建筑砂浆(干拌地面砂浆)。然后按JGJ70-1990《建筑砂浆基本性能试验方法》进行检验，结果如表3所示，可见各项技术指标均符合DGJ32/J13-2005预拌砂浆技术规程的要求。
表3.技术性能(标准依据：DGJ32/J13-2005)
Figure A20081004881200061
实施例4：
一种建筑砂浆的制备方法，它包括如下步骤：
1)按各原料所占重量百分数为：石英砂60％、石灰石粉30％、工业废渣粉9.8％、石膏粉0.1％、矿物掺合料0.1％，选取石英砂、石灰石粉、工业废渣粉、石膏粉和矿物掺合料原料，备用；
所述的石英砂采用天然石英砂，且石英砂的最大粒径应通过5mm筛孔；
所述的石灰石粉为：以碳酸钙(CaCO3)为主要成分的天然石灰石经粉磨而得到的粉体，其比表面积应大于280m2/kg；
所述的工业废渣粉可用矿渣粉；矿渣粉为：粒化高炉矿渣经干燥、粉磨(或添加少量石膏一起粉磨，石膏的加入量为高炉矿渣质量的2％)成粉体，比表面积应大于280m2/kg；
所述的石膏粉是以硫酸钙(CaSO4)为主要成分的硬石膏，经破碎或烘干并粉磨而成的粉体，其比表面积应大于280m2/kg；
所述的矿物掺合料为：石灰粉(主要成分CaO)；
2)按干物料与水的重量比为1∶0.03，选取干物料和水，干物料为石英砂、石灰石粉、工业废渣粉、石膏粉和矿物掺合料；将干物料加水搅拌均匀，得建筑砂浆。
实施例5：
一种建筑砂浆的制备方法，它包括如下步骤：
1)各原料所占重量百分数为：石英砂80％、石灰石粉7％、工业废渣粉1％、石膏粉4％、矿物掺合料8％，选取石英砂、石灰石粉、工业废渣粉、石膏粉和矿物掺合料原料，备用；
所述的石英砂采用人工石英砂，且石英砂的最大粒径应通过2.5mm筛孔；人工砂应符合相应的技术规程；石英砂应保持洁净，按批量取样检验，合格后方可使用；
所述的石灰石粉为：以碳酸钙(CaCO3)为主要成分的天然石灰石经粉磨而得到的粉体，其比表面积应大于280m2/kg；
所述的工业废渣粉为粉煤灰，粉煤灰为：从煤粉炉烟道气体中收集而得到的粉末。
所述的石膏粉是以硫酸钙(CaSO4)为主要成分的二水石膏，其比表面积应大于280m2/kg。
所述的矿物掺合料为：氢氧化钙(Ca(OH)2)；
2)按干物料与水的重量比为1∶0.10，选取干物料和水，干物料为石英砂、石灰石粉、工业废渣粉、石膏粉和矿物掺合料；将干物料混合均匀后再加水搅拌，得建筑砂浆。
实施例6：
一种建筑砂浆的制备方法，它包括如下步骤：
1)各原料所占重量百分数为：石英砂70％、石灰石粉10％、工业废渣粉7.9％、石膏粉4％、矿物掺合料8％、化学外加剂0.1％，选取石英砂、石灰石粉、工业废渣粉、石膏粉、矿物掺合料和化学外加剂原料，备用；所述的外加剂为：塑化剂(改性松香皂)；
所述的石英砂采用人工石英砂，且石英砂的最大粒径应通过2.5mm筛孔；人工砂应符合相应的技术规程；石英砂应保持洁净，按批量取样检验，合格后方可使用；
所述的石灰石粉为：以碳酸钙(CaCO3)为主要成分的天然石灰石经粉磨而得到的粉体，其比表面积应大于280m2/kg；
所述的工业废渣粉为钢渣粉，钢渣粉为：炼钢炉排出的废渣经破碎、粉磨达到适当细度的粉体，比表面积应大于280m2/kg；
所述的石膏粉是以硫酸钙(CaSO4)为主要成分的半水石膏，经破碎或烘干并粉磨而成的粉体，其比表面积应大于280m2/kg；
所述的矿物掺合料为：化工石灰粉(主要成分CaO)；
2)按干物料与水的重量比为1∶0.35，选取干物料和水，干物料为石英砂、石灰石粉、工业废渣粉、石膏粉、矿物掺合料和化学外加剂；将干物料加水搅拌均匀，得建筑砂浆。
本发明所列举的各原料都能实现本发明，以及各原料的上下限取值、区间值都能实现本发明，在此不一一列举实施例。

Claims (9)

1.一种建筑砂浆，其特征在于它由干物料和水搅拌混合而成，干物料与水的重量比为1∶0.03～0.35；
干物料由石英砂、石灰石粉、工业废渣粉、石膏粉、矿物掺合料和化学外加剂原料制备而成，各原料所占干物料重量百分数为：石英砂60％～80％、石灰石粉7％～30％、工业废渣粉1％～20％、石膏粉0.1％～4％、矿物掺合料0.1％～8％、化学外加剂0％～0.1％；所述的外加剂为：塑化剂、稠化剂中的任意一种或二种的混合，二种的混合时为任意配比。
2.根据权利要求1所述的一种建筑砂浆，其特征在于：所述的石英砂为天然石英砂或人工石英砂，石英砂的最大粒径通过2.5mm筛孔。
3.根据权利要求1所述的一种建筑砂浆，其特征在于：所述的石灰石粉的比表面积大于280m2/kg。
4.根据权利要求1所述的一种建筑砂浆，其特征在于：所述的工业废渣粉为矿渣粉、粉煤灰或钢渣粉；矿渣粉的比表面积大于280m2/kg；钢渣粉为的比表面积应大于280m2/kg。
5.根据权利要求1所述的一种建筑砂浆，其特征在于：所述的石膏粉为硬石膏、二水石膏、半水石膏或化工石膏，比表面积应大于280m2/kg。
6.根据权利要求1所述的一种建筑砂浆，其特征在于：所述的矿物掺合料为：石灰粉、氢氧化钙、水泥中的任意一种或任意二种以上的混合，任意二种以上的混合时为任意配比。
7.根据权利要求1所述的一种建筑砂浆，其特征在于：塑化剂为木质素黄酸钙、改性松香皂、聚乙稀醇、羟甲基纤维素或聚醋酸乙烯脂。
8.根据权利要求1所述的一种建筑砂浆，其特征在于：稠化剂为甲基纤维素醚。
9.如权利要求1所述的一种建筑砂浆的制备方法，其特征在于它包括如下步骤：
1)按各原料所占重量百分数为：石英砂60％～80％、石灰石粉7％～30％、工业废渣粉1％～20％、石膏粉0.1％～4％、矿物掺合料0.1％～8％、化学外加剂0％～0.1％，选取石英砂、石灰石粉、工业废渣粉、石膏粉、矿物掺合料和化学外加剂原料，备用；所述的外加剂为：塑化剂、稠化剂中的任意一种或二种的混合，二种的混合时为任意配比；
2)按干物料与水的重量比为1∶0.03～0.35，选取干物料和水，干物料为石英砂、石灰石粉、工业废渣粉、石膏粉、矿物掺合料和化学外加剂；采用下述二种方法之一制备建筑砂浆：①将干物料加水搅拌均匀，得建筑砂浆；②将干物料混合均匀后再加水搅拌，得建筑砂浆。
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